芯片的大致分類
日期:2020-07-16 / 人氣: / 來源:
[概要說明]芯片內(nèi)存作為微型計算機的重要部件之一,已從早期的普通內(nèi)存,發(fā)展到目前的同步動態(tài)內(nèi)存,還有越來越廣泛地應(yīng)用于多媒體領(lǐng)域的RDRAM與后來的SDRAM Ⅱ、DDR RAM。
芯片內(nèi)存作為微型計算機的重要部件之一,已從早期的普通內(nèi)存,發(fā)展到目前的同步動態(tài)內(nèi)存,還有越來越廣泛地應(yīng)用于多媒體領(lǐng)域的RDRAM與后來的SDRAM Ⅱ、DDR RAM。
內(nèi)存芯片大致的分類情況如下:FPM(Fast Page Mode)FPM(快頁模式)是較早的個人計算機普遍使用的內(nèi)存,它每隔3個時鐘脈沖周期傳送一次數(shù)據(jù)?,F(xiàn)在已很少見到使用這種內(nèi)存的計算機系統(tǒng)了。
EDO(Extended Data Out)EDO(擴展數(shù)據(jù)輸出)內(nèi)存取消了主板與內(nèi)存兩個存儲周期之間的時間間隔,每隔2個時鐘脈沖周期傳輸一次數(shù)據(jù),大大地縮短了存取時間,使存取速度提高30%,達(dá)到60ns。EDO內(nèi)存主要用于72線的SIMM內(nèi)存條,以及采用EDO內(nèi)存芯片的PCI顯示卡。
這種內(nèi)存流行在486以及早期的奔騰計算機系統(tǒng)中,它有72線和168線之分,采用5V電壓,帶寬32bit,可用于Intel FX/VX芯片組主板上,所以某些使用奔騰100/133的計算機系統(tǒng)目前還在使用它。不過要注意的是,由于它采用5V電壓,跟下面將要介紹的SDRAM不同(SDRAM為3.3v),兩者混合使用時就會很容易會被燒毀,因此在使用前最好了解一下該主板使用的是3.3v還是5V電壓。
S(Synchronous)DRAM SDRAM(同步動態(tài)隨機存儲器)是目前奔騰計算機系統(tǒng)普遍使用的內(nèi)存形式。SDRAM將CPU與RAM通過一個相同的時鐘鎖在一起,使RAM和CPU能夠共享一個時鐘周期,以相同的速度同步工作,與 EDO內(nèi)存相比速度能提高50%。
隨著SDRAM的問世,快頁模式(FPM)DRAM被很徹底打入了冷宮。由于高效內(nèi)存集成電路的出現(xiàn)和為優(yōu)化的奔騰CPU運行效能而設(shè)計的INTEL HX、VX等核心邏輯芯片組的支持,EDO DRAM被廣泛采用了,它采用了一種特殊的內(nèi)存讀出電路控制邏輯,在讀寫一個地址單元時,同時啟動下一個連續(xù)地址單元的讀寫周期。從而節(jié)省了重選地址的時間,使存儲總線的速率提高到 40 MHz。也就是說,因此說與快頁內(nèi)存相比性能提高了將近15%~30%,而其制造成本卻與之相近,但是也只是輝煌了一時,面市的時間將極為短暫,這是為什么呢?因此不久之后市場上主流CPU的主頻高達(dá)200 MHz以上。為優(yōu)化CPU的運行效能,總線時鐘頻率至少要達(dá)到66MHz以上,多媒體應(yīng)用程序以及Windows 95/97/98和Windows NT操作系統(tǒng)對內(nèi)存的要求也越來越高,為緩解速度不夠的瓶頸只有采用新的內(nèi)存結(jié)構(gòu),否則就不能支持高速總線時鐘頻率,而不必于插入指令等待周期,在理論上內(nèi)存的速度需要與CPU頻率同步,即與CPU共享一個時鐘周期的同步動態(tài)內(nèi)存(Synchronous DRAMS),所以SDRAM應(yīng)運而生,與其它內(nèi)存結(jié)構(gòu)相比,性能/價格比最高,最終取代了它們成為了內(nèi)存發(fā)展一個時期內(nèi)的主流。
SDRAM基于雙存儲體結(jié)構(gòu),內(nèi)含兩個交錯的存儲陣列,當(dāng)CPU從一個存儲體或陣列訪問數(shù)據(jù)時,另一個就已為讀寫數(shù)據(jù)做好了準(zhǔn)備,通過這兩個存儲陣列的緊密切換,讀取效率就能得到成倍的提高。SDRAM的速度早就超過了100MHz,存儲時間達(dá)到5~ 8ns毫不費力,現(xiàn)在128 MB的SDRAM內(nèi)存條也是大量上市,SDRAM占據(jù)市場的主導(dǎo)地位已是不可否認(rèn)的事實,其價格也在大幅下降。
SDRAM不僅可用作主存,在顯示卡上的內(nèi)存方面也有廣泛應(yīng)用。對前者來說,數(shù)據(jù)帶寬越寬,同時處理的數(shù)據(jù)就越多,顯示的信息就越多,顯示品質(zhì)也就越高。在此之前的計算機系統(tǒng)還用過可同時讀寫的雙端口視頻內(nèi)存(VRAM)來提高帶寬,但這種內(nèi)存成本高,應(yīng)用受很大限制。因此在一般顯示卡上,廉價的DRAM和高效的EDO DRAM仍然還在應(yīng)用著。但隨著64位顯示卡的上市,帶寬已擴大到EDO DRAM所能達(dá)到的帶寬的極限,要達(dá)到更高的1600×1200的分辨率,而又盡量降低成本,就只能采用頻率達(dá)66MHz、高帶寬的SDRAM了。SDRAM還應(yīng)用了共享內(nèi)存結(jié)構(gòu)(UMA),這在很大程度上降低了系統(tǒng)成本,因為許多高性能顯示卡價格高昂,就是因為其專用顯示內(nèi)存成本極高所致,而UMA技術(shù)將利用主存作顯示內(nèi)存,不再需要增加專門顯示內(nèi)存,因而降低了成本。
但后者提供雙RDRAM通道,可高達(dá)3.2 GB/s的內(nèi)存帶寬,比Samurai DDR 266 MHz DDR SDRAM提供的2.12G/秒的內(nèi)存帶寬高出33%,整體性能也要好一些,這其是因為RDRAM的潛伏等待時間要比SDRAM長,所以PC133 SDRAM(參閱下面的內(nèi)容)和DDR SDRAM使得RDRAM在低端和高端系統(tǒng)上的優(yōu)勢全無,而DDR SDRAM更是成為了市場的主流。如,現(xiàn)代電子出品的64MB DDR SDRAM在128 MB內(nèi)存總線,4Mx16顆,工作頻率為333MHz,提供了5.3 GB/s的數(shù)據(jù)帶寬,市場前景不用說了,一定會是不錯的。
RDRAM(Rambus DRAM)RDRAM(存儲器總線式動態(tài)隨機存儲器)是Rambus公司開發(fā)的具有系統(tǒng)帶寬、芯片到芯片接口設(shè)計的新型DRAM,它能在很高的頻率范圍下通過一個簡單的總線傳輸數(shù)據(jù),同時使用低電壓信號,在高速同步時鐘脈沖的兩邊沿傳輸數(shù)據(jù)。
Flash Memory Flash Memory(閃速存儲器)是一種新型半導(dǎo)體存儲器,主要特點是在不加電的情況下長期保持存儲的信息。就其本質(zhì)而言,F(xiàn)lash Memory屬于EEPROM(電擦除可編程只讀存儲器)類型,既有ROM的特點,又有很高的存取速度,而且易于擦除和重寫,功耗很小。目前其集成度已達(dá)4MB,同時價格也有所下降。由于這一獨特優(yōu)點,F(xiàn)lash Memory在一些較新的主板上普遍采用著,以便使得BIOS 升級非常方便,但時也會CIH這樣的計算機病毒以可乘之機,讓許多計算機飽受磨難。
Flash Memory可用作固態(tài)大容量存儲器,但目前普遍使用的大容量存儲器仍為硬盤。硬盤雖有容量大和價格低的優(yōu)點,但它是機電設(shè)備,有機械磨損,可*性及耐用性相對較差,抗沖擊、抗振動能力也弱,功耗也大。而Flash Memory集成度高,價格也在逐漸降低,專家們對它的應(yīng)用前景相當(dāng)樂觀。
ECC內(nèi)存ECC(Error Correction Coding或Error Cheching and_Correcting)是一種具有自動糾錯功能的內(nèi)存,Intel的82430HX芯片組就支持它,使用該芯片的主板都可以安裝使用ECC內(nèi)存,但由于ECC內(nèi)存成本比較高,所以主要應(yīng)用在要求系統(tǒng)運算可*性比較高的商業(yè)計算機中。由于實際上存儲器出錯的情況不會經(jīng)常發(fā)生,相關(guān)的主板產(chǎn)品還不多,一般的家用與辦公計算機也不必采用ECC內(nèi)存。
CDRAM(Cached DRAM)CDRAM(Cached DRAM)帶高速緩存動態(tài)隨機存儲器)是日本三菱電氣公司開發(fā)的專有技術(shù),它通過在DRAM芯片上集成一定數(shù)量的高速SRAM作為高速緩沖存儲器和同步控制接口來提高存儲器的性能。這種芯片使用單一的+3.3V電源,低壓TTL輸入輸出電平。
DRDRAM(Direct Rambus DRAM)DRDRAM (接口動態(tài)隨機存儲器)是Rambus在Intel支持下制定的新一代RDRAM標(biāo)準(zhǔn),與傳統(tǒng)DRAM的區(qū)別在于引腳定義會隨命令而變,同一組引腳線可以被定義成地址,也可以被定義成控制線。其引腳數(shù)僅為正常DRAM的三分之一。當(dāng)需要擴展芯片容量時,只需要改變命令,不需要增加芯片引腳。這種芯片可以支持400MHz外頻,再利用上升沿和下降沿兩次傳輸數(shù)據(jù),可以使數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到800MHz。同時通過把單個內(nèi)存芯片的數(shù)據(jù)輸出通道從8位擴展成16位,這樣在100MHz時就可以使最大數(shù)據(jù)輸出率達(dá)1.6 GB/s。
SLDRAM(Synchnonous Link DRAM)SLDRAM(同步鏈接動態(tài)內(nèi)存)是由IBM、惠普、蘋果、NEC、富士通、東芝、三星和西門子等大公司聯(lián)合制定的,一種原本最有希望成為標(biāo)準(zhǔn)高速DRAM的存儲器。這是一種在原DDR DRAM基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高速動態(tài)讀寫存儲器,具有與DRDRAM相同的高數(shù)據(jù)傳輸率,但其工作頻率要低一些,可用于通信、消費類電子產(chǎn)品、高檔的個人計算機和服務(wù)器中。不過,由于各種各樣的原因,這種動態(tài)存儲器難以形成氣候。
VCM(Virtual Channel Memory)VCM(虛擬通道存儲器)由NEC公司開發(fā),是一種新興的緩沖式DRAM,可用于大容量的SDRAM。此技術(shù)集成了“通道緩沖”功能,由高速寄存器進行配置和控制。在實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸,讓帶寬增大的同時還維持著與傳統(tǒng)SDRAM的高度兼容性,所以通常也把VCM內(nèi)存稱為VCM SDRAM。
FCRAM(Fast Cycle RAM)FCRAM(快速循環(huán)動態(tài)存儲器)是由富士通和東芝聯(lián)合開發(fā)的內(nèi)存技術(shù),數(shù)據(jù)吞吐速度可超過DRAM/SDRAM的4倍,能應(yīng)用于需要極高內(nèi)存帶寬的系統(tǒng)中,如服務(wù)器、3D圖形及多媒體處理等場合,其主要的特點是:行、列地址同時(并行)訪問,而不像普通DRAM那樣首先訪問行數(shù)據(jù),再訪問列數(shù)據(jù)。此外,在完成上一次操作之前,便開始下一次操作。不過這并用于主內(nèi)存,而是用于諸如顯示內(nèi)存這樣的其他存儲器上。
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